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【免费在线课堂】聚阴离子型钠离子电池正极材料结构优化与性能调控
2022年11月16日 发布 分类:行业要闻 点击量:106
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基于现阶段锂离子电池的高成本及锂、钴等资源短缺的限制,钠离子电池有望以丰富的资源、低成本及高性价比在电动自行车、低速电动车、分布式储能及大规模储能领域获得广泛应用。同时,钠离子不与铝发生合金化反应,可在负极中使用价格较低的铝箔作为集流体,从而进一步降低成本,因而发展潜力巨大。

作为钠离子电池的重要组成部分,正极材料直接影响到电池的工作电压、能量密度、循环性能、倍率性能。和锂离子电池正极技术路线基本确定不同,目前钠离子电池相关的正极材料超100种,技术路线尚处于演进中。根据成分,主流钠离子电池正极材料可分为过渡金属氧化物、聚阴离子化合物和普鲁士蓝类化合物体。

钠离子电池性能优势

钠离子电池性能优势

其中,聚阴离子化合物由聚阴离子基团和过渡金属元素组成,由于聚阴离子对材料的氧化还原电对具有可调的诱导效应,使得人们容易实现对这类材料电位的提升从而获得高电位的正极材料。另外,聚阴离子化合物具备合适的工作电位,结构较为稳定,有利于实现长期循环,热稳定性普遍较好,具有较高的安全性,这些优点使其在大规模固定式储能系统方面有较为广阔的前景。

然而,在聚阴离子化合物结构框架中,过渡金属离子往往被不传导电子的聚阴离子基团分隔,阻碍了电子交换,致使材料的本征电子电导率极低,实际充放电过程中电极反应动力学过程缓慢,制约其性能发挥。因此,提高电子电导率就成为改善聚阴离子正极材料倍率性能的关键。

钠离子电池体系内的电荷传递过程

钠离子电池体系内的电荷传递过程

目前行业中的研究者采用了各种不同的方法改善聚阴离子型正极材料的性能,例如控制颗粒尺寸、使用碳涂层以及引入掺杂元素等以增强Na+扩散并增加材料的内在和外在导电性,不过目前效果最好的技术路线仍还在探索中。那么如何从材料本身结构及作用机理出发,进行更好的性能调控呢?如果您对相关内容感兴趣,欢迎关注粉体圈即将在11月17日15:00上线的在线直播课程!

本次直播课程将由来自北京科技大学的王捷博士讲解,报告将重点介绍聚阴离子型正极材料面临的技术挑战和相应的技术研发情况,并对该类型材料的未来发展进行展望。课程信息:

在线分享主题:聚阴离子型钠离子电池正极材料结构优化与性能调控

主讲人:王捷  北京科技大学材料科学与工程学院  博士

时间:2022年11月17日 15:00-16:00

报告主要内容:1)钠离子电池研究背景及面临的技术挑战;2)钠离子电池聚阴离子型关键正极材料结构设计与性能调控;3)研究结论和展望。


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报告人简介


王捷,工学博士。本科和博士均毕业于北京科技大学,美国南卡罗来纳大学SOFC研究中心博士后,现任职于北京科技大学材料科学与工程学院。主要从事高效能源储存与转换材料方面的科研与教学工作,主持和参与各类科研项目10余项,发表SCI论文60余篇,获授权发明专利19项。入选北京市科协“青年人才托举工程”。


珠海新能源论坛会务组

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